For 200 år siden forbløffede dansk forsker verden: Sådan bruger vi hans opdagelse i dag

H.C. Ørsted blev verdensberømt for sin opdagelse af elektromagnetismen.

Den 21. juli 1820 udgav H.C. Ørsted sit notat, der på dansk har titlen 'Forsøg over den elektriske vexelkamps indvirkning på magnetnålen.' (© Wikimedia Commons - billedmanipulation: Solvej Nygaard Gregersen)

Året er 1820, og i forelæsningssalen sidder en flok personer spændt og venter.

Foran menneskemængden står den danske fysiker H.C. Ørsted klar til at demonstrere sin nyeste opdagelse.

I hånden holder Ørsted en ledning, som han har tilsluttet et primitivt batteri, så der løber strøm igennem den.

På bordet foran sig har han placeret en magnetisk nål fra et kompas.

Nålen står bomstille og peger direkte mod nord.

Langsomt fører Ørsted ledningen hen over nålen, og pludselig sker der noget. Nålen bevæger sig!

Demonstrationen - og opdagelsen der lå bag - forbløffer ikke bare tilskuerne til forelæsningen.

Den vækker også stor opsigt i den videnskabelige verden, og med tiden er den med til at ændre vores samfund fuldstændigt.

I dag er det præcis 200 år siden, at Ørsted beskrev sin opdagelse af elektromagnetismen - en opdagelse, som har gjort vores moderne og elektricificerede samfund muligt.

- Ørsted er helt sikkert én af Danmarks helt store fysikere. Det er svært at sige, hvilke videnskabelige opdagelser, der er de største - men det her er én af dem.

Det siger Rasmus Larsen, prorektor på DTU og formand for HCØ2020, der er et projekt, som står bag fejringen af jubilæet for Ørsteds opdagelse.

Model af H. C. Ørsteds kompas, som han senere brugte i undervisningen på Den Polytekniske Læreanstalt. (© Teknologihistorie DTU)

- Ørsteds opdagelse er faktisk grundlaget for hele det samfund, vi har i dag, med vindmøller, solceller, kulkraft, internet og det, at vi kan tale sammen i telefon.

Det forklarer Anja C. Andersen, der er professor ved Niels Bohr Institutet.

Blev gjort til grin

Umiddelbart virker Ørsteds forsøg ikke super imponerende.

Men det, den danske fysiker havde opdaget, var, at der er en sammenhæng mellem to af naturens fænomener - magnetisme og elektricitet.

Indtil Ørsteds opdagelse, troede datidens videnskabsmænd, at elektricitet og magnetisme var to vidt forskellige ting, som intet havde med hinanden at gøre.

Men Ørsted tænkte anderledes.

Han var overbevist om, at alting i naturen hang sammen, og at der derfor også måtte være en sammenhæng mellem de to fænomener.

I flere år talte Ørsted om sammenhængen, men han blev ofte gjort til grin, når han talte med sine kollegaer.

Men en dag i sit laboratorium opdagede Ørsted ved et tilfælde, at en kompasnål, som er en lille magnet, bevægede sig, når han førte en strømførende ledning hen over den.

Ørsted havde opdaget, at der formes et magnetisk felt rundt omkring ledningen.

Og ikke nok med det.

Han havde også fundet ud af, at magnetisme og elektricitet er så tæt forbundne fænomener, at de kan påvirke hinanden.

Ørsted ville "bare" forstå naturen

For at forstå betydningen af Ørsteds opdagelse, skal man vide en lille smule om atomer, elektricitet og magnetisme.

Hele verden - inklusive dig selv - er opbygget af atomer.

Atomer består af tre forskellige slags partikler. I atomets kerne sidder der to slags partikler, som kaldes neutroner og protoner.

Antallet af protoner bestemmer, hvilket grundstof atomet er. Det kan for eksempel være kobber, kulstof eller brint.

Omkring atomets kerne suser elektroner rundt - lidt ligesom som små satellitter, der flyver i kredsløb rundt omkring Jorden.

Nogle atomer holder rigtig godt fast på deres elektroner, så de ikke flyver væk.

Men andre atomer - for eksempel mange metaller - giver lettere slip på elektronerne og lader dem suse væk.

Elektronerne kan hoppe fra ét atom over til et andet. Kunne man se atomerne inde i en kobberledning lavet af kobber, ville man se, at elektronerne danser tilfældigvis rundt fra det ene kobber-atom til det andet.

Hvis man kan få alle elektronerne til at bevæge sig i samme retning i stedet for at flyve tilfældigt rundt, har ma skabt strøm.

Strøm er nemlig elektroner, der vandrer.

Magnetisme skyldes - helt grundlæggende - også, at elektroner bevæger sig.

Så snart elektronerne rører på sig, bliver der skabt et magnetfelt. Det er det, som gør, at magneter kan frastøde eller tiltrække hinanden.

Det, Ørsted opdagede, var, at der også blev skabt et magnetfelt rundt omkring en ledning, hvis man fører strøm igennem den.

Det var derfor, han kunne få kompasnålen til at bevæge sig ved at føre en ledning hen over den.

- Ørsted havde nok ingen forestilling om, at det han lavede, ville få den betydning for samfundet, det har fået i dag. Han ville bare gerne forstå naturen, og hvordan tingene hang sammen, forklarer Anja C. Andersen.

Udlandet får øjnene op for Ørsteds opdagelse

Ørsted stoppede ikke ved sine forsøg ved kompasnålen.

Han byggede også en såkaldt elektromagnet.

Det er en spole, der består af en ledning af metal, som er viklet rundt om en jernstang.

Når man sætter strøm til ledningen, bliver der dannet et kraftigt magnetfelt, og jernstangen fungerer nu som en magnet.

Ørsteds elektromagnet, som han byggede efter sin opdagelse. (© Teknologihistorie DTU)

Magneten kan være meget kraftig, men så snart man slukker for strømmen, der løber igennem spolen, mister jernstykket sin magnetiske kraft.

Ørsted havde altså også opdaget, at man ved hjælp af strøm kunne lave en magnet. Det fik udenlandske videnskabsmænd til at tænke, at det modsatte også kunne lade sig gøre.

Måske kunne man faktisk bruge magneter til at få elektroner til at bevæge sig og dermed lave strøm.

Tak til Ørsted for opladere og vindmøller

11 år efter Ørsteds opdagelse af elektromagnetismen, lykkedes det for den britiske fysiker Michael Faraday at gøre det modsatte af, hvad den danske videnskabsmand havde gjort med sin elektromagnet. Han fik en magnet til producere strøm.

I folkeskolen har mange danske skoleelever gentaget et af Faradays forsøg i fysiklokalet.

Ved at tage en helt almindelig magnet og føre den gennem samme slags spole, som den Ørsted brugte i sin elektromagnet, skabes der en elektrisk spænding.

Det princip kaldes induktion, og det simple forsøg er grundlaget for opfindelsen af generatoren, der for alvor har revolutioneret vores verden.

Generatoren producerer elektricitet ved at bevæge en magnet - ligesom i forsøget fra fysiklokalerne.

Den kan kan bare gøre det meget hurtigere og under meget større forhold.

Når vi i dag får strøm fra eksempelvis vindmøller og vandværker, er strømmen i mange tilfælde skabt ved hjælp fra en generator.

Her udnytter man for eksempel vinden til at bevæge en magnet i forhold til spolerne - og på den måde produceres en masse elektricitet.

Så når du lader din mobiltelefon op, tænder lyset i stuen eller på andre måder bruger elektricitet, kan du takke Ørsted.

Ørsted har hjulpet os i coronakrisen

Da H.C. Ørsted døde i 1851, havde han kun set en meget lille del af det, hans opdagelse førte med sig.

Faktisk nåede Ørsted ikke engang at opleve den elektriske pære, som hans amerikanske kollega Thomas Edison opfandt senere i 1800-tallet.

I stedet måtte Ørsted arbejde i stearinlysets skær.

- Ørsted ville nok have været meget overrasket, hvis man vidste, hvor meget strøm, vi bruger i dag - og hvad vi bruger det til. Nu skal vi for eksempel også bruge energi til at lagre alt vores data, siger Anja C. Andersen.

- Jeg tror ikke nødvendigvis, at han ville have haft noget imod ting som Netflix, Google og Facebook. Men han havde nok ikke lige set det komme, siger Anja C. Andersen.

Ifølge hende er der god grund til at fejre Ørsted og hans opdagelse.

H.C. Ørsteds gravsted på Assistens Kirkegård i København. (Foto: Niels Christian Vilmann © Scanpix)

- I Danmark har vi en videnskabelig tradition, som vi burde være virkelig stolte af. Vi har en perlerække af dygtige forskere som Ørsted, som nutidens forskere står på skuldrene af. Også mig selv.

Faktisk er der i denne tid grund til at sende en ekstra kærlig tanke til Ørsted.

- I løbet af hele corona-krisen har mange haft mulighed for at arbejde hjemme og mødes virtuelt. Samfundet er ikke brudt sammen, og det er blandt andet fordi, vi har kunnet bruge Ørsteds ret enkle opdagelse til noget virkelig, virkelig stort, afslutter Anja C. Andersen.

Facebook
Twitter

Mere fra dr.dk